Ultraestrutura celular e expressão de proteínas de leveduras hanseniaspora sob efeito do estresse etanólico

Abstract

Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que o trabalho original seja corretamente citado. Ultraestrutura celular e expressão de proteínas de leveduras hanseniaspora sob efeito do estresse etanólico Cell ultrastructure and protein expression of hanseniaspora yeasts under the effect of ethanol stressResumo O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta de Hanseniaspora opuntiae (Ho41) e H. guilliermondii (Hg43) ao estresse etanólico, observando a ultraestrutura e o perfil de expressão proteica em concentrações crescentes de etanol. A ultraestrutura foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a expressão proteica, pelo perfil eletroforético (SDS-PAGE). Na análise microscópica, as cepas em meio Yeast Malt Agar sem etanol mostraram células jovens com morfologia apiculada, brotamento bilateral e polos distais côncavos. Com o início do estresse, a 3% de etanol, as células apresentaram múltiplas cicatrizes em forma de anéis e, com 6%, alterações na integridade da parede celular, plasmólise e ativação da autólise. Na análise eletroforética, observou-se, tanto para Ho41 quanto para Hg43, aumento na expressão de um peptídeo de 100 kDa, com aumento do etanol no meio, indicando ser uma proteína de choque térmico (HSP). As HSPs vêm sendo patenteadas como marcadores de organismos de interesse biotecnológico, já que as condições necessárias para obtenção de bioprodutos muitas vezes requerem cultivo sob estresse. Neste contexto, esta proteína pode ser indicada como marcador molecular para bioprospecção ou melhoramento genético de cepas não-saccharomyces mais resistentes aos processos de fermentação, na fabricação de vinhos. Palavras-chave: Vinho; Marcadores de resistência; Ultraestrutura celular. SummaryThe aim of this study was to evaluate the responses of Hanseniaspora opuntiae (Ho 41) and H. guilliermondii (Hg 43) to ethanol stress, analyzing the ultrastructures and protein expression profiles under increasing ethanol concentrations. The ultrastructure was examined by scanning electron microscopy (SEM) and the protein expression from the electrophoretic profiles (SDS-PAGE). In the microscopic analyses, the strains cultivated in Yeast Malt Agar without ethanol showed young cells with apiculate morphology, bilateral budding and concave distal poles. At the start of stress, in the presence of 3% ethanol, the cells showed multiple scars in the form of rings, and with 6% ethanol they presented changes in cell wall integrity, plasmolysis and the activation of cell autolysis. In the electrophoretic analyses of both Ho 41 and Hg 43, an increase in the expression of a 100 kDa peptide was noted with increasing ethanol in the media, indicating that this was a heat shock protein (HSP). The HSPs have been patented as markers for organisms of biotechnological interest since the conditions necessary to obtain bioproducts often require cultivation under stress. Thus this protein cou...